arch/arm64/kernel/alternative.c

   1 /*
   2  * alternative runtime patching
   3  * inspired by the x86 version
   4  *
   5  * Copyright (C) 2014 ARM Ltd.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  */
  19
  20 #define pr_fmt(fmt) "alternatives: " fmt
  21
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/cpu.h>
  24 #include <asm/cacheflush.h>
  25 #include <asm/alternative.h>
  26 #include <asm/cpufeature.h>
  27 #include <asm/insn.h>
  28 #include <linux/stop_machine.h>
  29
  30 extern struct alt_instr __alt_instructions[], __alt_instructions_end[];
  31
  32 struct alt_region {
  33         struct alt_instr *begin;
  34         struct alt_instr *end;
  35 };
  36
  37 /*
  38  * Decode the imm field of a b/bl instruction, and return the byte
  39  * offset as a signed value (so it can be used when computing a new
  40  * branch target).
  41  */
  42 static s32 get_branch_offset(u32 insn)
  43 {
  44         s32 imm = aarch64_insn_decode_immediate(AARCH64_INSN_IMM_26, insn);
  45
  46         /* sign-extend the immediate before turning it into a byte offset */
  47         return (imm << 6) >> 4;
  48 }
  49
  50 static u32 get_alt_insn(u8 *insnptr, u8 *altinsnptr)
  51 {
  52         u32 insn;
  53
  54         aarch64_insn_read(altinsnptr, &insn);
  55
  56         /* Stop the world on instructions we don't support... */
  57         BUG_ON(aarch64_insn_is_cbz(insn));
  58         BUG_ON(aarch64_insn_is_cbnz(insn));
  59         BUG_ON(aarch64_insn_is_bcond(insn));
  60         /* ... and there is probably more. */
  61
  62         if (aarch64_insn_is_b(insn) || aarch64_insn_is_bl(insn)) {
  63                 enum aarch64_insn_branch_type type;
  64                 unsigned long target;
  65
  66                 if (aarch64_insn_is_b(insn))
  67                         type = AARCH64_INSN_BRANCH_NOLINK;
  68                 else
  69                         type = AARCH64_INSN_BRANCH_LINK;
  70
  71                 target = (unsigned long)altinsnptr + get_branch_offset(insn);
  72                 insn = aarch64_insn_gen_branch_imm((unsigned long)insnptr,
  73                                                    target, type);
  74         }
  75
  76         return insn;
  77 }
  78
  79 static int __apply_alternatives(void *alt_region)
  80 {
  81         struct alt_instr *alt;
  82         struct alt_region *region = alt_region;
  83         u8 *origptr, *replptr;
  84
  85         for (alt = region->begin; alt < region->end; alt++) {
  86                 u32 insn;
  87                 int i;
  88
  89                 if (!cpus_have_cap(alt->cpufeature))
  90                         continue;
  91
  92                 BUG_ON(alt->alt_len != alt->orig_len);
  93
  94                 pr_info_once("patching kernel code\n");
  95
  96                 origptr = (u8 *)&alt->orig_offset + alt->orig_offset;
  97                 replptr = (u8 *)&alt->alt_offset + alt->alt_offset;
  98
  99                 for (i = 0; i < alt->alt_len; i += sizeof(insn)) {
 100                         insn = get_alt_insn(origptr + i, replptr + i);
 101                         aarch64_insn_write(origptr + i, insn);
 102                 }
 103
 104                 flush_icache_range((uintptr_t)origptr,
 105                                    (uintptr_t)(origptr + alt->alt_len));
 106         }
 107
 108         return 0;
 109 }
 110
 111 void apply_alternatives_all(void)
 112 {
 113         struct alt_region region = {
 114                 .begin  = __alt_instructions,
 115                 .end    = __alt_instructions_end,
 116         };
 117
 118         /* better not try code patching on a live SMP system */
 119         stop_machine(__apply_alternatives, &region, NULL);
 120 }
 121
 122 void apply_alternatives(void *start, size_t length)
 123 {
 124         struct alt_region region = {
 125                 .begin  = start,
 126                 .end    = start + length,
 127         };
 128
 129         __apply_alternatives(&region);
 130 }
 131
 132 void free_alternatives_memory(void)
 133 {
 134         free_reserved_area(__alt_instructions, __alt_instructions_end,
 135                            0, "alternatives");
 136 }